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簡談基于局域網環境的飛機工程更改管理研究及應用論文
隨著計算機技術、信息技術、網絡技術的迅速發展，互聯網已經成為當今社會主要的傳媒工具。所有行業采用局域網進行辦公已經成為必然的趨勢。局域網不僅可以為企業管理帶來便利，也為企業增加了經濟產值。
局域網(LocalAreaNetwork，LAN)，指有限區域(如辦公室或樓層)內的多臺計算機通過共享的傳輸介質互連所組成的封閉網絡。一般是方圓幾千米以內，局域網可以實現文件管理、應用軟件共享、打印機共享等功能。
目前，大多數航空企業都或多或少都使用了產品數據管理系統(ProductDataManagement，PDM)、計算機輔助工藝過程設計系統(ComputerAidedProcessPlanning，CAPP)和企業資源計劃系統(EnterpriseResourcePlanning，ERP)，但基于局域網環境下的各個系統只是夠單獨實現系統的功能，如何將各個系統中的數據與其他系統實現共享，甚至是為其他系統所用。到目前為止，還沒有一個采用數字化技術的完善的信息化解決方案。
基于局域網環境的飛機工程更改管理系統，可以保證工程更改目錄的準確性、完整性;可以實現工藝系統轉化設計文件的全面性、正確性，實現信息傳遞的及時性;保證質量系統對每項工程更改的有效監控和關閉。與企業內部其他系統(ERP系統、CAPP系統、PDM等)的信息共享和集成實現或預留了接口，保證了系統的靈活性和擴展性。
本文從實際應用的角度出發，探討了在局域網環境下采用PDM、CAPP、ERP等飛機項目中的飛機工程更改管理研究和系統應用。
1基于局域網環境下的飛機工程更改
飛機工程更改(AircraftEngineeringChange，AEC)是飛機制造行業使用較為普遍的專業術語，在產品開發中的作用是產生必要的信息，改正設計錯誤，提高產品的性能[1]。飛機結構復雜，組成零部件眾多，有龐大的功能系統，研制周期長，產品開發和制造流程復雜。由于客戶要求以及市場的變化或是需要完善設計、采用新材料等原因，在飛機研制過程中不可避免的會發生工程更改活動，是飛機研制過程中一項重要且繁瑣的工作。飛機工程更改必須在要求的批架次飛機上得到有效實施，一旦出現更改未實施的現象，將會造成實際狀態與設計狀態不符，甚至對飛機結構系統的功能造成安全隱患。因此，飛機工程更改管理與控制是用戶驗收飛機的重要質量指標之一，也是飛機研制生產過程中質量管理的重要環節。飛機工程更改過程涉及設計、工藝、制造、工裝、工具、采購和售后服務等部門，在飛機制造和交付用戶使用過程中，更改活動面臨以下主要問題：
(1)更改流程復雜，耗時長
據統計，一架中型飛機在研制過程中的更改數量為4萬~6萬項，飛機工程更改過程占整體時間的1/3~1/2;最初，飛機生產過程使用紙質的“工程更改貫徹執行單”進行控制，信息傳遞周期長，信息共享范圍小，不能及時發現未實施的更改。
(2)更改涉及面廣，跟蹤難度大
飛機的零部件數量巨大，更改幾乎涉及到產品的整個生命周期，尤其是現在飛機制造大多采用廠際協作生產模式;同時，飛機的零部件及成品件的供應商眾多，更改涉及面廣，關系錯綜復雜，難以跟蹤控制，與制造部門間的相互協調困難。
(3)飛機亟待交付，周期緊張
在飛機交付前，需要統計出所有飛機工程更改的實施和關閉情況。飛機亟待交付，周期緊張，如果工程更改活動是紙質版本，需人工統計，工作量巨大，飛機工程更改貫徹信息整理、匯總周期長，可能會延長飛機的交付周期。
飛機工程更改控制系統的目的是通過局域網內計算機跟蹤更改過程，對更改進行統計，審計/評估工程更改的效果，這將提高工程更改貫徹信息整理、匯總的質量，縮短生產周期，降低更改成本，并將廣大設計、工藝和質量人員從繁瑣、重復的核對工作中解放出來提供一條切實可行的途徑。
2飛機工程更改的主要活動及研究現狀
2.1主要活動
飛機工程更改是一種流程，主要包括問題提出、更改申請、更改實現和更改通知4個階段。在飛機工程更改請求的不同階段包含許多不同的活動，飛機工程更改請求中有以下活動：(1)建立一個清晰的工程更改流程;(2)提出工程更改請求;(3)對工程更改分類并設定優先級;(4)詳細分析評審工程更改的可行性;(5)審批工程更改請求，決定生效日期或生效方式;(6)根據要求更新相關文檔;(7)記錄、更新、跟蹤更改過程;(9)審計、評估工程更改的效果，形成更改知識庫。
由于飛機工程更改涉及部門眾多，影響范圍廣，因此，需詳細評審工程更改請求的可行性(如更改時間、更改成本、影響范圍等)，這是飛機工程更改請求中的一項重要內容，相關部門應提供完整的評審意見及可行性論證結果。
傳統基于紙張的手工更改管理，由于耗時長，無法實時訪問工程更改數據，不能事先獲得更改影響范圍等，已不能滿足現代市場激烈競爭、企業快速響應市場的需要，將逐漸被淘汰。目前，已有部分飛機制造企業開始使用計算機輔助系統進行工程更改的控制和統計。
2.2國內研究現狀
目前，國內針對飛機工程更改系統的研究較多，重點分析更改流程以及更改中的主要問題和任務，如何保證更改數據的一致性、完整性和協同性等，并開發了相應的原型系統，但缺少對企業實際應用情況的調查研究。在軟件的實現策略方面可分為3類：一類是基于PDM系統，將PDM作為工程更改的主體軟件和集成平臺，補充更改信息控制模塊;另一類結合PLM系統的功能，采用工程更改請求、更改評估、更改分析、更改單、更改活動5個對象建立一個閉環的工程更改流程，實現了產品數據間關聯關系的配套更改檢查和更改對象的同步機制。還有一類是企業獨立開發的工程更改管理系統。
目前，WINDCHILL是全球功能最強大的產品生命周期管理軟件，涉及圖書文檔管理、產品結構管理、生命周期管理、工作流程管理、零部件分類及重用管理、項目管理、制造過程(工藝)管理、供應商管理、用戶需求管理等全部產品生命周期領域。但是每個模塊價位較高，也不一定適合本企業使用，現在航空企業多數用的是本企業獨立開發的工程更改管理系統。
3飛機工程更改管理系統的實際應用
3.1目標
飛機工程更改管理系統的目標有：(1)保證工程更改目錄的準確性、完整性，并實現目錄傳遞的及時性和正確性;(2)保證工藝系統轉化設計文件的全面性、正確性，實現信息傳遞的及時性;(3)保證質量系統對每項工程更改的有效監控和關閉;(4)設計、工藝、調度、檢驗各部門間能夠通過工程更改系統做到對每一項工程更改信息填寫的逐級制約;(5)能夠以生產單位、機型、架次、更改內容、更改類別、發放日期等為索引，對工程更改信息進行跟蹤和實時監控;(6)更改信息的超時報警;(7)自動統計、匯總貫徹情況，實現相關人員對更改信息的匿名查詢;(8)與企業內部其他系統(ERP、CAPP、PDM、檔案館文件分發系統等)的信息共享和集成實現或預留了接口，保證了系統的靈活性和擴展性。
3.2設計思想及基本結構
(1)設計思想
基于公司現有的局域網等資源，利用信息化技術手段，按照優化后的工程更改貫徹控制的流程，對不同部門的人員授予相應的角色、權限，從工程更改文件的內容及適用范圍、相關性的判斷、工藝文件的維護、生產過程的更改貫徹信息、驗收信息等進行集成信息化管理，對工程更改的貫徹情況進行實時監控，能夠完成如架次查詢等預設的功能。
(2)基本結構
基于局域網環境的工程更改管理系統主要分為3個部分：即基礎信息維護層、業務功能層和數據接口層。
3.3詳細設計
3.3.1基礎信息詳細設計
主要維護飛機工程更改系統正常運行所必須的各類信息，實現基礎信息的管理與控制，主要有：(1)部門用戶角色信息錄入、維護與查詢：對于設計、工藝、調度等用戶角色的基本信息，如姓名、崗位、人員代碼等信息錄入系統，建立用戶資料庫;(2)部門角色的權限管理與查詢：對于在工程更改貫徹過程的設計、工藝、調度、檢驗等人員根據職責的不同，在系統中進行權限分配及管理等;(3)圖紙基礎信息維護與查詢：可查詢工程更改文件所依據的工程圖紙等信息;(4)圖紙相關單位的查詢：可查詢工程更改貫徹涉及的生產制造計劃等信息;(5)生產制造計劃信息維護與查詢：可查詢工程更改貫徹涉及的生產制造指令(FOAO)、生產記錄等信息;(6)數據維護與查詢：可查詢在制品處理意見等信息;(7)架次信息維護：按照設計架次、生產架次的對照情況，一一錄入系統，保證設計架次與生產架次相對應。
3.3.2業務功能詳細設計
(1)飛機工程更改工作流程
用于建立工程更改管理系統，實現對工程更改信息流的傳遞、處理過程的管理與控制。
(2)詳細功能設計
飛機工程更改系統的詳細功能設計主要有：工程更改目錄維護及審批(設計);工程更改目錄工藝路線制定(路線分發系統自動生成);生產單位更改相關判斷(工藝室主任);當前在制架次維護(計劃員);生產制造指令(AO/FO)維護(工藝員);生產制造指令(AO/FO)審批(工藝室主任);生產制造指令調度信息維護及提交檢驗(調度員);檢驗員檢查并關閉流程(檢驗員);更改超時報警、超時原因維護、超時處理審批等(系統管理員);工程更改單跟蹤(各相關人員);工程更改單查詢及報表生成(各相關人員)等。
3.4運行環境及數據接口層詳細設計
飛機工程更改管理系統的運行環境：
(1)硬件環境
數據庫服務器：支持數據庫的服務器，內存3G、硬盤可用空間大于80G;應用服務器：雙CPU、P4處理器2.4G以上，內存2.5G以上，硬盤30G以上;客戶端：1G及以上PC機，硬盤4G、內存256M及以上;網絡帶寬：10M及以上;其他：光驅、網卡、軟驅等。
(2)軟件環境
服務器操作系統：WINDOWS2003Server或WINDOWS2007Server;數據庫系統：ORACLE10g企業版;客戶機操作系統：WINDOWS98以上;瀏覽器：IE6.0spl;客戶端數據庫：無限制。
(3)數據接口層詳細設計規劃
部門基礎信息接口：從ERP系統中獲得相應部門基礎信息;人員基礎信息接口：從ERP系統中獲得相應企業人員基礎信息;生產制造指令管理接口：從CAPP系統中獲得生產制造指令信息。
3.5實際應用及效果
通過研究飛機工程更改的起因、產品開發、生產管理等方面的關系，理順工程更改與客戶需求，飛機工程更改系統經過系統開發和前期的綜合測試后在公司正式運行實施。自飛機工程更改系統運行以來，各型飛機工程更改的管理工作水平有了很大提升，更改貫徹過程得到了實時監控，更改目錄及貫徹信息清楚、準確，基本實現了既定目標，優點有：
(1)保證飛機工程更改目錄信息的準確，在飛機交付時，可以及時準確地提供給適航或接機代表的檢查。
(2)有效的監控，保證工程更改任務清楚，迅速全面的掌握各機型的工程更改的貫徹進程，有效防止遺漏，貫徹工程更改。
(3)查詢方便快捷，可以通過架次、生產單位、機型、文件號、更改類別、更改內容、發出日期等多方面信息檢索。
(4)通過建立嚴格的更改業務流程，在手工或計算機工具支持下，使更改活動始終處于嚴格的可控狀態，記錄更改涉及的所有對象的變化，保證相關信息的一致性和完整性。
(5)通過有效地管理和控制工程更改進而達到減少更改次數、縮小更改影響范圍和降低更改成本的目的。
管理飛機工程更改的能力有效地反映了一個企業的敏捷性，大多數產品都是通過發展的設計過程逐步得到改進和完善的，同時產品的設計需求也不斷得到滿足和提升，這樣就延長了產品的生命周期。因此，應改變過去錯誤的做法，被動地解決工程更改的問題，而要把工程更改看作一個主動的過程，通過它不斷地提高產品性能。由此可見，工程更改不僅是一般意義上的對產品開發過程中錯誤的修正，還是產品更新換代的源動力。
當然，現在該系統還存在一些不完善的地方，如界面不便于操作、無法實現從設計源頭到實際實施檢驗封閉的全過程控制、無法與供應商解決聯網等問題。在今后的開發中，還需要解決這些問題，使系統不斷改進和完善，從而更好的為集團公司飛機研制生產服務。
4結束語
在飛機項目中，隨著飛機制造生產技術的發展和當今市場對多品種、小批量生產以及飛機制造廠際協作生產的要求，特別是制造控制系統向集成化、智能化、網絡化、可視化方向發展的需求，原有的一些標準和規范不再適用，一些標準化的工作亟待進行。本文針對這種情況從應用的角度對飛機項目中的工程更改系統進行了探討和研究，并針對它的定義、模型框架、關鍵技術和控制等進行了詳細的論述，對我國航空企業實施數字化技術起到一定的借鑒作用。
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